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基于IEEE 802.11e的Ad hoc网络中多媒体业务的服务质量保障技术研究

张晓静  
【摘要】: 无线局域网(WLAN)作为一种成熟的宽带无线接入网络,凭借其移动性强、灵活性好、易于扩展、成本低廉等特点,已经获得了越来越广泛的应用。无线局域网相关标准有很多,其中以IEEE 802.11系列应用最为广泛。无线局域网所承载的业务也从原来的简单数据业务拓展到实时多媒体业务。1997年以后,很多基于经典802.11的改进协议得到了IEEE的批准,并获得制造商的青睐。特别地,2005年出台的IEEE 802.11e标准,增加了许多与服务质量相关的概念并对某些与原有标准中的含义有所变化的概念作了新的描述,弥补了IEEE 802.11在服务质量保障方面的不足。 IEEE 802.11标准在媒介接入控制层采用具有冲突避免的载波侦听多路接入机制,通过二进制指数退避算法控制竞争窗口的大小,依此作为无线局域网中每个节点接入无线信道的准则。IEEE 802.11e虽然通过引入接入类别及其相应的竞争窗口参数、传输机会等方法完善了服务质量保障机制,但作为与IEEE 802.11一脉相承的标准,沿袭了其二进制指数退避机制。研究表明这种竞争窗口控制方法使得无线局域网的应用层吞吐量远远低于其物理层所能达到的吞吐量。针对此问题,本文对IEEE 802.11系列标准的竞争窗口控制机制进行了研究,主要研究成果如下: 1.分析了802.11和802.11e协议的技术特点和核心工作原理 2.分析了802.11系列协议媒介接入控制中竞争窗口的二进制指数退避机制存在的问题 3.提出了一种易于实现的、基于乘性增加线性减小(MILD)的竞争窗口改进算法:自适应退避算法SA-MILD,并在理论上分析了算法的性能 4.通过OPNET仿真验证了该方案的有效性,并将其与传统的二进制指数退避算法进行了比较。结果表明,新算法更能适应无线网络的传播特性,对于语音视频业务的时延和吞吐量均有所提高


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